Решение реакции: Ba(OH)2 + SO3 - молекулярное и ионные уравнения

Хорошо, давайте решим эту задачу по химии. Условие задания: Напиши молекулярное и ионные уравнения химической реакции, протекающей при взаимодействии гидроксида бария с оксидом серы(VI). Вычисли, чему равна сумма коэффициентов в сокращённом ионном уравнении этой химической реакции, и введи её в качестве ответа. Решение: 1. Определим формулы веществ: * Гидроксид бария: \(Ba(OH)_2\) * Оксид серы(VI): \(SO_3\) 2. Напишем молекулярное уравнение реакции. Оксид серы(VI) является кислотным оксидом, который при взаимодействии с водой образует серную кислоту. Гидроксид бария - это основание. Реакция между кислотным оксидом и основанием приводит к образованию соли и воды. В данном случае образуется сульфат бария и вода. Молекулярное уравнение: \[Ba(OH)_2 + SO_3 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + H_2O\] Уравнение уже уравнено. 3. Напишем полное ионное уравнение. Для этого разложим сильные электролиты на ионы. \(Ba(OH)_2\) - сильное основание, \(BaSO_4\) - нерастворимая соль (выпадает в осадок), \(H_2O\) - слабый электролит. Полное ионное уравнение: \[Ba^{2+} + 2OH^- + SO_3 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + H_2O\] Обратите внимание, что \(SO_3\) - это оксид, который не диссоциирует на ионы в растворе, а реагирует с водой (или гидроксид-ионами) с образованием сульфат-иона. В данном случае, \(SO_3\) реагирует с \(OH^-\) ионами, образуя \(SO_4^{2-}\) и \(H_2O\). Давайте перепишем реакцию более точно, учитывая, что \(SO_3\) реагирует с водой, образуя серную кислоту, которая затем реагирует с гидроксидом бария. Или же, что \(SO_3\) напрямую реагирует с \(Ba(OH)_2\). При взаимодействии кислотного оксида с основанием образуется соль и вода. \(SO_3\) + \(H_2O\) \(\rightarrow\) \(H_2SO_4\) \(Ba(OH)_2\) + \(H_2SO_4\) \(\rightarrow\) \(BaSO_4 \downarrow\) + \(2H_2O\) Если рассматривать прямую реакцию: \[Ba(OH)_2 + SO_3 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + H_2O\] В этом случае, \(SO_3\) не диссоциирует. \(Ba(OH)_2\) диссоциирует на \(Ba^{2+}\) и \(2OH^-\). \(BaSO_4\) - осадок. \(H_2O\) - вода. Полное ионное уравнение: \[Ba^{2+} + 2OH^- + SO_3 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + H_2O\] В этом уравнении нет одинаковых ионов в левой и правой частях, которые можно было бы сократить. Поэтому это уравнение является одновременно и полным, и сокращенным ионным. Однако, если рассматривать реакцию как взаимодействие кислотного оксида с гидроксид-ионами, то \(SO_3\) реагирует с \(2OH^-\) с образованием \(SO_4^{2-}\) и \(H_2O\). Тогда: \[Ba^{2+} + 2OH^- + SO_3 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + H_2O\] Это уравнение уже является сокращенным, так как \(SO_3\) не является ионом. Давайте рассмотрим другой подход, который часто используется для таких реакций: \(SO_3\) + \(2OH^-\) \(\rightarrow\) \(SO_4^{2-}\) + \(H_2O\) Затем \(Ba^{2+}\) + \(SO_4^{2-}\) \(\rightarrow\) \(BaSO_4 \downarrow\) Объединяя эти два процесса, мы получаем: \[Ba^{2+} + 2OH^- + SO_3 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + H_2O\] Это и есть полное ионное уравнение. 4. Напишем сокращённое ионное уравнение. В данном случае, как было сказано выше, нет ионов, которые можно было бы сократить, так как \(SO_3\) не является ионом, а \(BaSO_4\) - осадок. Сокращённое ионное уравнение: \[Ba^{2+} + 2OH^- + SO_3 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + H_2O\] Давайте перепроверим. Если бы мы рассматривали реакцию как: \(Ba(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O\) Тогда: Полное ионное: \(Ba^{2+} + 2OH^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O\) Сокращенное ионное: \(Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow\) (если \(H_2SO_4\) полностью диссоциирует и \(H_2O\) не образуется из ионов) Или \(2H^+ + 2OH^- \rightarrow 2H_2O\) (если \(BaSO_4\) не образуется) Это не подходит, так как в исходной реакции \(SO_3\), а не \(H_2SO_4\). Вернемся к исходной реакции: \[Ba(OH)_2 + SO_3 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + H_2O\] Здесь \(SO_3\) реагирует с \(Ba(OH)_2\). \(Ba(OH)_2\) - сильный электролит, диссоциирует на \(Ba^{2+}\) и \(2OH^-\). \(SO_3\) - оксид, не диссоциирует. \(BaSO_4\) - нерастворимая соль, осадок. \(H_2O\) - слабый электролит, вода. Таким образом, полное и сокращенное ионное уравнение будут одинаковыми: \[Ba^{2+} + 2OH^- + SO_3 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + H_2O\] 5. Вычислим сумму коэффициентов в сокращённом ионном уравнении. Коэффициенты в уравнении: Для \(Ba^{2+}\) - 1 Для \(2OH^-\) - 2 Для \(SO_3\) - 1 Для \(BaSO_4 \downarrow\) - 1 Для \(H_2O\) - 1 Сумма коэффициентов = \(1 + 2 + 1 + 1 + 1 = 6\) Ответ: 6